南京地区城市下垫面特征对雷暴过程影响的数值模拟.pdf

第37 卷第6 期 大 气 科 学 Vol. 37, No. 6 2013 年11 月 Chinese Journal of Atmospheric Sciences Nov. 2013 徐蓉, 苗峻峰, 谈哲敏. 2013. 南京地区城市下垫面特征对雷暴过程影响的数值模拟 [J]. 大气科学, 37 (6): 1235–1246, doi:10.3878/j.issn.1006-9895. 2012.12128. Xu Rong, Miao Junfeng, Tan Zhemin. 2013. Numerical simulation of the impact of urban underlying surface characteristics on thunderstorm in Nanjing [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 37 (6): 1235–1246. 南京地区城市下垫面特征对雷暴过程 影响的数值模拟 1 1 2 徐蓉 苗峻峰 谈哲敏 1 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室，南京210044 2 南京大学中尺度灾害性天气教育部重点实验室，南京210093 摘 要 本文选取2011 年7 月23 日发生在南京的一次雷暴个例，利用中尺度数值模式WRF（Weather Research and Forecasting model ），耦合Noah/UCM ，并采用NCEP FNL 1° ×1°每日4 次的全球分析场资料作为初始场及南京自 动站观测数据等，对南京地区城市下垫面特征对雷暴过程的影响进行了数值模拟。结果表明：模拟的雷暴发生发 展过程与该地区城市下垫面有着密切的联系。首先，雷暴发生前期，南京地区热岛效应明显。其次，城市上空的 感热通量较高，结合城郊下垫面热力差异造成的城市热岛环流，加强了城区的辐合上升，为雷暴的形成提供了重 要的抬升作用。城市下垫面扩张，使其上空边界层高度相应提升，垂直混合高度增加，有助于对流云的发展。此 外，城市下垫面加强了大气低层的扰动位温，为雷暴提供了不稳定的层结条件。最后，城市地表较大的粗糙度使 雷暴降水在城区低层的迎风面一侧明显增强。 关键词 城市下垫面 雷暴 数值模拟 文章编号 1006–9895(2013)06–1235–12 中图分类号 P446 文献标识码 A doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2012.12128 Numerical Simulation of the Impact of Urban Underlying Surface Characteristics on Thunderstorm in Nanjing 1 1 2 XU Rong , MIAO Junfeng , and TAN Zhemin 1 Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of